• 한국항해항만학회지
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• 제39권3호
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• pp.165-172
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• 2015

Dynamic Positioning System(DPS)은 그 신뢰성 및 redundancy(대체) 시스템에 따라 IMO 및 각 선급에서 3개의 class(등급)로 나누고 있다. IMO MSC/Circ 645에 의하면 DPS는 Class 1, 2, 및 3로 나누고 있으며 등급이 높을수록 좀 더 신뢰성 있고 안전하게 DP 선박을 운용할 수 있다. 국내에서 많은 DP Class 선박들이 건조되고 있는 상황에서 DP Class 1선박의 개조를 통해서 DP Class 2로 변경하거나 DP Class 2선박을 신조 또는 중고선으로 구입하는 경우 무엇을 검토하고 확인해야 하는지에 대한 구체적인 실무 자료가 부족하고, DP Class 1선박을 Class 2로 변경하여 다시 매도하는 새로운 산업분야의 개척에 있어 국내 사례를 바탕으로 한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 DP Class 1선박을 DP Class 2 선박으로 변경하기 위해서는 어떠한 IMO 및 선급의 DP class 요건의 충족이 필요하며 이를 위해서 어떠한 설비의 변경 및 추가가 필요한지를 국내에서 있었던 실제 사례를 통해서 연구해 보았다. DP 선박 Class 변경을 위해서는 FMEA를 통해서 파악되는 DP 선박의 동력 시스템, thruster 시스템 및 제어 시스템 3가지의 주요 시스템에 대체(redundancy)기능을 갖추어야 한다. 동력 시스템은 단일의 발전기, 배전반등에 문제가 발생해도 DP 기능을 유지할 수 있어야 하며, 더불어 PMS기능을 갖추고 있어야 한다. thruster 시스템은 단일의 고장이 발생하더라도 선박의 Surge, Sway 및 Yaw를 남은 thruster 시스템으로 자동 제어 할 수 있어야 한다. 각종 제어 시스템, PRS 및 센서는 여러개를 설치하여 단일의 장비고장에도 DP 기능을 유지 할 수 있어야 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.28-30
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• 2014

Dynamic Positioning System(DPS)은 그 신뢰성 및 대체 시스템에 따라 IMO 및 각 선급에서 3개의 class(등급)로 나누고 있다. IMO MSC/Circ 645에 의하면 DPS는 Class 1, 2, 및 3로 나뉘어 있으며 등급이 높을수록 좀 더 신뢰성 있고 안전하게 DP 선박을 운용할 수 있다. 이러한 DPS의 등급은 DP 선박을 건조할 때 그 선박의 사용 목적 및 필요성 신뢰도에 따라 건조되고 있으나 최근에는 이미 건조되어 있는 DP 선박의 등급을 개조를 통해 변경하여 사용하기도 한다. 본 연구에서는 DP Class 1선박을 DP Class 2 선박으로 변경하기 위해서는 어떠한 IMO 및 선급 요건의 만족이 필요하며 이를 위해서 어떠한 설비의 추가가 필요한지를 알아보고 이를 실제 사례를 통해 확인 및 검증해 본다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.60-62
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• 2015

Dynamic Positioning System(DPS)은 동력, DP control 장치, DP 컴퓨터, 위치참조시스템(PRS), 센서, thruster 시스템 및 DP 운용자(DPO) 7가지로 구성되어 있다. DP 선박은 이들 구성요소들에 문제가 발생하면 그 기능을 상실할 수 있다. 본 연구에서는 2001~2010년까지 10년 동안 IMCA 보고된 DP 선박 관련사고 612건에 대한 분석을 바탕으로 DPS의 7가지 구성요소와 관련된 사고 원인을 파악하고 이들 중 가장 높은 비율을 차지하는 원인을 정성적, 정량적으로 상세 분석하여 요소별 관계와 주요 작용 요소를 확인하고자 한다. 이를 통해 DP 선박의 LOP사과 관련 분석에 있어 베이지안 네트워크의 활용성을 확인해 보았다. 10년 평균 가장 높은 비율을 차지한 DPS 사고원인 요인은 PRS이었으며 이를 전문가 브레인스토밍을 통해 작성된 flowchart를 바탕으로 베이지안 네트워크를 통해 상세 분석해 본 결과 PRS의 각 요소별 조건부 확률 확인할 수 있었다. DP 선박의 drive off를 발생시키는데 주요한 영향을 미치는 것은 DGPS, microwave radar 및 HPR 이었고 DGPS에 주요한 영향을 미치는 에러 요인은 signal blocked, electric components failure, relative mode error 및 signal weak or fail 이었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권3호
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• pp.149-156
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• 2015

Dynamic Positioning System(DPS)은 동력, DP control 장치, DP 컴퓨터, 위치참조시스템(PRS), 센서, thruster 시스템 및 DP 운용자(DPO) 7가지로 구성되어 있다. DP 선박은 이들 구성요소들에 문제가 발생하면 그 기능을 상실할 수 있는데 이러한 DP 선박의 위치손실사고(Loss of Position, LOP)는 선주가 자발적으로 매년 IMCA에 보고하고 있다. 본 연구에서는 2001~2010년까지 10년 동안 IMCA 보고된 DP 선박 관련사고 612건에 대한 분석을 바탕으로 DPS의 7가지 구성요소와 관련된 사고 원인을 파악하고 이들 중 높은 비율을 차지하는 요인의 정성적, 정량적 분석을 통한 DP 선박의 안전운항 방안을 모색하고자 한다. 10년 평균 가장 높은 비율을 차지한 DPS 사고원인 요소는 PRS였다. 이를 전문가들의 브레인스토밍을 통해 작성된 flowchart를 바탕으로 베이지안 네트워크 분석을 시행한 결과 PRS 각 요소별 조건부 확률을 확인할 수 있었다. DP 선박의 drive off를 발생시키는데 주요한 영향을 미치는 것은 DGPS, microwave radar 및 HPR 이었고 DGPS에 주요한 영향을 미치는 에러 요인은 signal blocked, electric components failure, relative mode error 및 signal weak or fail이라는 것도 확인할 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.188-188
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• 2022

선박의 운용 효율을 높일 수 있는 방법인 무인 운용체계는 근래에 많은 관심을 받고 연구되어 왔다. 특히 무인수상선과 무인수중체의(USV-AUV)의 복합 운용 분야는 그 동안 어려움이 있었던 심해저 탐사 및 특수 임무 활용에 용이하여 많은 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 쌍동선 형태인 무인수상선이 모선이 되고 무인수중체가 결합하여 충전하고 다시 진수하여 원거리 및 심해저 조건에서 무인수중체가 운용 가능하도록 하는 시스템의 일부인 USV-AUV의 docking을 위한 DP 시스템을 개발하고 선박해양플랜트연구소 해양공학수조에서 모형시험을 통해 이를 검증하였다. 또한, 실제 제작된 무인쌍동선과 추진 시스템을 활용하여 모형시험을 통해 검증한 DP 알고리즘을 적용하여 화성 제부도 앞바다에서 실선 DP 테스트를 수행하였다. 실 해역에서의 DP 시스템 테스트는 정확한 환경 조건의 계측 및 구현이 어려워 모형시험과 같은 정량적인 평가는 어렵지만, 정성적으로 DP 시스템이 작동하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권4호
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• pp.256-270
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• 2023

본 연구에서는 선박 또는 해양구조물에 설치되는 터렛(Turret)과 같이 제어 대상의 무게 중심 주변이 아닌 임의 지점을 운동 중심으로 선정하여 제어할 수 있는 동적위치유지(Dynamic positioning; DP)용 슬라이딩모드(Sliding mode) 제어기를 연구하였다. 이러한 슬라이딩모드 제어기는 선박 및 해양구조물 동역학 모델의 불확실성, 시공간에서 변화하는 미지의 해양환경에 의한 외력, DP 제어시스템의 과도 성능을 고려한 제어가 가능하다. 선박 및 해양구조물의 임의 지점을 기준으로 제어하기 위해 제어 대상의 기구학 방정식에 포함되는 자코비안(Jacobian) 행렬을 수정하여 슬라이딩모드 제어기를 설계하였다. 제어기의 강건성(Robustness)을 확보하기 위해 슬라이딩모드 제어기 설계에 리아프노프(Lyapunov) 안정도 판별 이론을 적용하였다. 일반적으로 DP 제어에서 제어기의 강건성 확보를 위해 PD(Proportional derivative) 제어 알고리즘 기반의 이득 스케줄링(Gain scheduling)을 사용한다. 그러나 이득 스케줄링을 적용하기 위한 적절한 이득을 찾는 것은 DP 시스템 적용을 복잡하게 만든다. 따라서 본 연구에서는 이러한 선박 및 해양구조물 DP 제어기의 복잡성을 해소하기 위해 슬라이딩모드 제어 알고리즘을 고려하였다. 제안된 슬라이딩모드 제어 알고리즘의 유효성을 검증하기 위해 시간 영역 시뮬레이션을 구현하였으며, 제어 알고리즘의 성능평가에 활용되었다. 제안된 슬라이딩모드 제어기의 유효성 검토를 위해 일반적인 PD 제어 알고리즘을 적용한 DP 제어 시뮬레이션 결과와 비교하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.44-46
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• 2014

최근 DPO (Dynamic Positioning Operator) 자격증을 취득하고자 하는 해기사가 급증하고 있다. 그러나 우리나라에는 취득과정에 필수적인 승선실습을 제공할 수 있는 선박이 거의 없기 때문에 취득까지 많은 시간과 노력을 필요로 하게 되며, 때로는 중도에 포기하는 경우도 발생하고 있다. 이러한 어려움을 완화하고 보다 더 많은 해기사가 DP 선박에 진출할 수 있도록 하기 위하여 DPS (Dynamic Positioning System)를 설치한 실습선이 적극 검토되고 있다. 이러한 요구에 발맞추어 이 논문에서는 실습선에 탑재할 DPS의 요건에 대하여 제안한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.401-402
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• 2012

해양 자원의 개발이 연안에서 심해로 이동하면서 해양플랜트 건조도 또한 심해라는 특수한 상황에서 운용될 수 있도록 건조되고 있다. 여러 가지 운용 시스템 중 Dynamic Positioning(DP) 시스템은 해상에서 해양 구조물을 일정기간동안 원하는 위치를 유지 시켜주는 시스템으로써 다양한 선박 및 해양플랜트에서 사용되고 있다. 이러한 DP 시스템은 기본적으로 GPS를 이용하여 해상에서 그 위치를 유지하고 있지만 그 외에도 다양한 Position Reference 시스템이 사용되고 있다. 이에 본 논문에서는 DP 시스템의 기본적인 원리와 DP Class 구분 그리고 DP 시스템에 사용되는 다양한 Position Reference 시스템에 대해서 개략적으로 다루고자 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권5호
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• pp.515-523
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• 2015

본 연구에서는 10년간(2001 2010) IMCA에 보고된 DP 선박 LOP(Loss of Position)사고 612건에서 인적오류에 의한 사고 103건을 확인하여 이를 HFACS로 분류하였다. 그리고 이를 베이지안 네트워크에 적용하여 인적오류의 조건부 확률을 확인해 보았다. 그 결과 103건의 인적오류관련 사고는 모두 불안전한 행동에 의해서 발생하였고 이들 중 기술 기반 오류가 70건(68.00 %)으로 가장 큰 인적오류 비율을 차지하였다. 기술 기반 오류 중에서는 부주의한 DP 선박 운용 60건(58.3%), 절차 미 준수 8건(7.8%)이었고, 의사결정 오류에 의한 잘못된 조종이 21건(20.8%)을 차지하였다. 이러한 HFACS 분류의 베이지안 네트워크 적용을 통해서는 불안전한 감독(68%)이 불안전한 행동의 가장 큰 잠재적 요인으로 작용하고 있다는 것을 확인 할 수 있었다. 결론적으로 HFACS와 연계한 베이지안 네트워크는 인적오류를 분석하는 데 유용한 도구임을 확인 할 수 있었고, 분석 결과를 바탕으로 DP 선박안전 운용을 위한 정책, 내부 관계, 훈련등과 같은 인적오류를 경감 및 제거하기 위한 권고 9가지를 제안하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권6호
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• pp.628-638
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• 2017

최근 국내 일부 항해사들은 해운산업의 어려운 취업환경을 극복하고, 직업선택의 저변을 확대하기 위하여 승선경력을 기반으로 국내외 교육기관에서 DP운항사 교육을 이수하여 직종을 전환하고자 노력하고 있다. 그러나 아직까지 국내에서는 해양플랜트 서비스 산업이 활성화 되어있지 않기 때문에 동 분야로 진출하고자 하는 항해사들은 어렵게 자격취득을 위한 실습을 마치고 대부분 해외선사로 진출하고 있다. 그럼에도 불구하고 DP운항사로 취업을 희망하는 항해사들은 경력을 중시하는 해외 해양플랜트 기업의 보수적인 채용 절차, 비영어권 출신자의 언어사용의 한계, 다문화 승선생활의 어려움, 필수 직무요건에 대한 체계적인 정보 부족 등의 이유로 구직 단계에서 부터 어려움을 겪고 있다. 따라서 이 연구는 DP운항사가 갖추어야 할 직무능력 및 자격 요건을 분석하여 국가에서 요구하는 최소한의 능력 수준을 제시하고 있는 NCS 표준 개발을 위한 기초자료를 제공하고, DP운항사 전문인력양성을 활성화하기 위한 방안을 제시하는 데 목적을 두고 있다. 본 연구의 결과로서, DP운항사의 직무 분류, 직무능력표준 및 경력개발경로를 제시하였고, DP운항사 양성 활성화 방안으로서 DP 실습선박의 공동 활용, DP 전문 교원 양성 및 정부주도 NCS 수출모델을 제안하였다.